왜 지금 CPO인가? 데이터센터 광학 인터커넥트의 미래

D-69 2026-07-21 10:30~12:00

임승찬 고문 / e4ds

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무료 웨비나 · 데이터센터 광인터커넥트

왜 지금 CPO인가?
데이터센터 광인터커넥트의 미래

AI 트래픽 폭증으로 한계에 부딪힌 기존 플러그어블 방식
실리콘 포토닉스 · 어드밴스드 패키징 · CPO vs NPO — 엔지니어가 알아야 할 모든 것

💡 "800G 스위치에서 광학 인터페이스가 전체 소비전력의 약 35~40%를 차지한다는 거 알고 계셨나요?"

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CPO vs NPO 비교

설계 챌린지 심층 분석

웨비나 구성

플러그어블의 한계부터 CPO 설계 챌린지까지, 핵심만 짚습니다

왜 지금 CPO인가?

"고속도로는 그대로인데 차는 10배 늘어난 상황"

AI 서비스 급증으로 데이터센터 내부 대역폭이 한계에 부딪혔습니다. 기존 플러그어블 광모듈이 왜 구조적으로 막히는지, 숫자로 문제를 직시합니다.

인터넷 트래픽 폭증 — ChatGPT 같은 AI 서비스가 바꾼 데이터센터 부하
QSFP 같은 플러그어블 모듈의 전기→광→전기 변환 손실 구조
800G 스위치 기준 광학 인터페이스 전력 비중 35~40%

페인포인트 공감 CPO 포지셔닝 Analog Devices 생태계

플러그어블의 한계 — 수치로 보는 기술적 벽

"속도가 2배 오르면 손실은 그 이상으로 커진다"

기존 방식이 왜 기술적으로 막히는지 삽입 손실 그래프와 SerDes·DSP 구조로 설명합니다.

SerDes(서데스)가 뭔가요?

데이터를 한 줄로 세워서 고속 전송하는 회로. PCB 트레이스 15cm만 지나도 고속 신호가 심각하게 약해집니다.

DSP가 왜 전력을 많이 쓰나요?

약해진 신호를 복원하는 DSP 보정 자체가 전력을 대량 소비합니다. 속도가 오를수록 보정도 복잡해지는 악순환입니다.

SerDes 삽입 손실 DSP 전력 PCB 신호 손실

CPO 핵심 기술 해부 — 웨비나 하이라이트

"원래 유리공예 장인이 만들던 부품을, 이제 반도체 공장 기계로 찍어낼 수 있게 된 것"

CPO가 어떻게 플러그어블의 한계를 극복하는지 3가지 핵심 기술로 해부합니다.

① 실리콘 포토닉스

빛을 실리콘 칩 위에서 다루는 기술. 기존 CMOS 공정으로 대량생산이 가능해 원가 혁신을 가져옵니다.

② 어드밴스드 패키징 (2.5D/3D)

스위치 ASIC과 광학 엔진을 같은 패키지에 배치. 신호 거리 수십 cm → 수 mm로 단축해 손실이 극적으로 감소합니다.

③ 광학 엔진 구성 요소

부품	역할	비유
레이저 소스	빛을 만들어냄	손전등
변조기	빛에 데이터를 담음	모스 부호로 깜빡임
광검출기	빛을 받아 데이터로 변환	눈

실리콘 포토닉스 2.5D/3D 패키징 광학 엔진 CMOS 공정

CPO vs NPO — 어디까지 왔나?

"CPO만 있는 게 아니다. 현실적인 선택지와 시장 현황"

NPO(Near-Package Optics)는 패키지 바로 옆에 광학 엔진을 붙이는 현실적 중간 단계입니다. 3가지 방식의 트레이드오프를 비교합니다.

항목	플러그어블	NPO	CPO
전력 효율	낮음	중간	높음
신호 거리	수십 cm	수 cm	수 mm
교체 유연성	높음	중간	낮음
상용화 수준	성숙	진행 중	초기
비용	낮음	중간	높음

Broadcom

스위치 ASIC 1위, CPO 로드맵 적극 추진

Intel

실리콘 포토닉스 원천 기술 보유

Ayar Labs

칩렛 기반 광학 I/O 스타트업, 업계 주목

Cisco

자체 CPO 솔루션 상용화 가장 앞섬

CPO NPO 시장 현황 주요 플레이어

엔지니어가 알아야 할 설계 챌린지

"좋다는 건 알겠어, 근데 실제로 내가 다루면 어떤 문제가 생기지?"

CPO를 실제 설계에 적용할 때 부딪히는 3가지 핵심 챌린지를 엔지니어 시각으로 정리합니다.

🌡️

① 열 관리 문제

전자 소자(ASIC)와 광학 소자(레이저)는 열 반응 방식이 다릅니다. 레이저는 온도에 매우 민감해 조금만 뜨거워도 파장 변동 또는 수명 단축이 발생합니다. 같은 패키지 안에 두 소자를 넣으면 열 설계가 극도로 복잡해집니다.

엔지니어 관점에서 CPO 설계의 가장 어려운 문제 중 하나

⏳

② 레이저 신뢰성

데이터센터 장비는 보통 10년 이상 운용을 기대합니다. 패키지 안에 통합된 레이저가 그 기간을 버텨줄 수 있을지는 아직 검증 중인 과제입니다. 소자 특성상 수명 한계가 존재합니다.

장기 운용 검증 데이터 축적이 상용화의 관건

🔧

③ 수리/교체 불가 문제

플러그어블은 고장 시 모듈만 교체하면 됩니다. CPO는 광학 엔진이 ASIC과 한 몸이라 광학부 고장 = 전체 보드 교체입니다. OPEX와 유지보수 전략이 근본적으로 달라집니다.

운용 비용(OPEX) 및 유지보수 전략 전면 재설계 필요

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전기전자 평생교육원 임승찬 고문